
【化】 inner orbital coordination compound
内軌絡合物(inner orbital complex)是配位化學中的核心概念,指中心金屬離子通過内層d軌道參與雜化并與配體形成配位鍵的化合物。其英文對應術語為“inner orbital complex”或“low-spin complex”(低自旋配合物),強調金屬離子在成鍵過程中優先使用能量較低的内層軌道。
關鍵特征與機制
應用與驗證
該理論由Linus Pauling的價鍵理論提出,在解釋過渡金屬配合物磁性實驗中具有重要地位。現代光譜學技術(如X射線吸收光譜)可通過分析d軌道電子躍遷能級差,驗證内軌絡合物的軌道雜化模式。
(參考來源:國際純粹與應用化學聯合會IUPAC術語庫、John Wiley《無機化學原理》、Springer《配位化學基礎》)
内軌絡合物是配位化合物(絡合物)的一種類型,其核心特征在于中心離子或原子使用内層d軌道參與雜化并與配體形成配位鍵。以下是詳細解釋:
内軌絡合物是指中心離子利用内層(n-1)d軌道與配體的孤對電子形成配位鍵的絡合物。這類化合物通常由強場配體(如CN⁻、NO₂⁻等)與過渡金屬離子結合形成,具有低自旋、高穩定性的特點。
軌道雜化方式
中心離子采用内層d軌道(如(n-1)d軌道)與ns、np軌道雜化,形成雜化軌道後與配體結合。例如Fe³⁺在[Fe(CN)₆]³⁻中采用d²sp³雜化。
配體類型
需要強場配體,這類配體對中心離子的電子排布影響較大,導緻電子優先填充低能級軌道,形成低自旋結構。
穩定性
由于内層d軌道能量較低,形成的配位鍵鍵能較高,因此内軌絡合物通常比外軌絡合物(使用外層nd軌道雜化)更穩定。
特征 | 内軌絡合物 | 外軌絡合物 |
---|---|---|
雜化軌道 | (n-1)d、ns、np參與雜化 | ns、np、nd參與雜化 |
自旋狀态 | 低自旋(電子成對) | 高自旋(電子單占) |
配體場強 | 強場配體(如CN⁻、CO) | 弱場配體(如F⁻、H₂O) |
穩定性 | 較高 | 較低 |
内軌絡合物廣泛用于催化反應(如金屬有機催化劑)、生物化學(如血紅蛋白中的鐵配合物)以及材料科學(磁性材料制備)。
如需進一步了解具體反應機制或擴展案例,可參考化學教材中關于晶體場理論的章節。
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